水力学期末复习试题(编辑修改稿)

水力学期末复习试题(编辑修改稿)内容摘要：

V1代入②式： mp 213  所以： sLVAVAQ /  hp Hg   mmmph Hg     例 2－ 4: 流动吸力 图示为一抽水装置，利用喷射水流在吼道断面上造成的负压，可将 M 容器中的积水抽出。 已知 ： H、 b、 h（不计损失）， 求 ：吼道有效断面面积 A1与喷嘴出口断面面积 A2之间应满足什么样的条件能使抽水装置开始工 作。 解 ：以 1－ 1 为基准面，列 0－ 0、 1－ 1 断面的能量方程： 2gV211  ph 以 0`－ 0`为基准面，列 1－ 2－ 2 断面的能量方程：   2gV2gV 22211  phH 要使抽水机工作： bp 1 则：   gHVbhgV 2,2 21  又因为： 2211 VAVA  所以： bh HVVAA  1221 例 3：水头线（局部损失不计） 例 4: 已知： Q＝ ， D＝ Hw 吸 ＝ 1m， hw 排 ＝ 25m 求： H＝。 pB＝。 N 泵 ＝。 解： 取 1－ 2－ 2 断面列伯努利方程： OmHhzzH w 212 32)(  取 1－ B 断面列伯努利方程： WQHNPapsmVVAQhpBwB/2gV42泵吸 例 5：动量方程 已知：一个水平放置的 90186。 弯管 输送水 d1＝ 150mm， d2＝ 75mm p1＝ 105Pa， Q＝ 求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失） 分析： 1－ 1： p1（ √ ）， V1（可求）， z1（ √ ） 2－ 2： p2（。 ）， V2（可求）， z2（ √ ） 解： smdQAQV / 2111   smdQAQV / 2222   取 1 22 两断面列伯努利方程 2gV2gV222211  pp 所以，   PaVVpp 5222112   对选取的控制体列动量方程： x 方向： )0( 111 VQRAp x   y 方向： )0( 222  VQApR y  所以， NRNR yx 9 5 83 6 6 3  NRRR yx 37 8622  xyRRar c tg 所以，水流对弯管壁的作用力为 F 的反作用力 F`，大小相等，方向相反。 第四章 流 动阻力和水头损失 例 1 流速由 V1变为 V3的突然扩大管，为了减小阻力，可分两次扩大，问中间级 V2 取多大时，所产生的局部阻力最小。 比一次扩大的阻力小多少。 解： ① 求 V2 一次扩大的：  gVVh j 2 2311  两次扩大的：    gVVgVVh j 22 2322212  当 V V3确定时，产生的最小阻力的值 V2由下式求出：     20222 1312322122VVVVVVVgdVdh j ② gVVgVVVgVVVh j 4222 2 231233123112   所以， 2112 jjhh 即分两次扩大最多可减少一半损失。 例 2 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知 h＝ 50cm， H＝ 3m，管道直径 D＝ 25mm， λ ＝ ，各局部阻力系数分别为 ζ 1＝ ， ζ 2＝ ， ζ 3＝ ，管中流速 V＝ 1m/s，求：下水箱的液面压强。 （设稳定流动） 解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程：   whhHp  0000 0 沿程水头损失： mggVDLh f 22   局部水头损失：     mggVh j 22321   总水头损失： hw＝ hf+hj＝ 所以，      PahhHp w 3 8 9 5   例 3 水箱中的水通过直径为 d，长度为 l，沿程阻力系数为λ的立管向大气中泄水，问 h 多大时，流量 Q 的计算式与 h无关。 解：取 1－ 2。